DE60219730T2

DE60219730T2 - Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung

Info

Publication number: DE60219730T2
Application number: DE60219730T
Authority: DE
Inventors: Kazufumi Kawasaki-shi Mizusawa; Masamichi Hirakata-shi Nakagawa; Shusaku Hirakata-shi Okamoto; Atsushi Katano-shi Iisaka; Takashi Ikoma-shi Nara Yoshida
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2022-08-10
Also published as: EP1288618B1; EP1288618A2; US6801127B2; US20030035050A1; JP4786076B2; JP2003061084A; EP1288618A3; DE60219730D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung zum Anzeigen eines von einer am Fahrzeug montierten Kamera aufgenommenen Bildes rings um ein Fahrzeug herum auf dem Bildschirm, und im Besonderen auf eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung, die vorgezogen wird, ein Bild um ein Fahrzeug herum auf einem zweidimensionalen Bildschirm dreidimensional erkennbar zu machen.
Ein rückwärts blickendes System, das dem Fahrer ein von einer Weitwinkelkamera, die am Heck eines Fahrzeugs montiert ist, aufgenommenes Bild ohne Korrektur zeigt, ist als Vorrichtung, die einem Fahrer zur Fahrunterstützung ein von einer am Fahrzeug montierten Kamera aufgenommenes Bild zeigt, weit verbreitet. Das rückwärts blickende System bezweckt hauptsächlich, die beim Rückwärtsfahren und Parken eines Fahrzeugs erforderliche Gefahrlosigkeitskontrolle zu unterstützen.
18 macht ein herkömmliches rückwärts blickendes System verständlich. Dieses rückwärts blickende System umfasst
eine Weitwinkelkamera 2, die am Heck eines Fahrzeugs 1 montiert ist und den Bereich an der Rückseite des Fahrzeugs aufnimmt,
Bildvereinigungs-/Umwandlungseinrichtung 3 zum Vereinigen von Bildern, die von der Weitwinkelkamera 2 aufgenommen wurden, und zum Anpassen des entstehenden Bildes an den Sichtwinkel des Fahrers, und
einen Bildschirm 4 zum Anzeigen eines von der Bildvereinigungs-/Umwandlungseinrichtung 3 erzeugten Bildes.
Die Weitwinkelkamera 2 ist so montiert, dass sie den Bereich an der Rückseite des Fahrzeugs 1 aufnimmt. Ein von der Weitwinkelkamera 2 erfasstes Bild wurde einer Verarbeitung durch die Bildvereinigungs-/Umwandlungseinrichtung 3 unterzogen, um Linsenverzerrung zu beseitigen und es wird in ein Bild umgewandelt, das so aussieht, als wäre es von einem beliebigen virtuellen Standpunkt aufgenommen und auf dem Bildschirm 4 gezeigt. Indem er dieses Bild nutzt, kann der Fahrer die Gefahrlosigkeit im Bereich an der Rückseite des Fahrzeugs kontrollieren.
Während in 18 eine einzelne Weitwinkelkamera 2 gezeigt ist, besteht die Möglichkeit, an Stelle einer Weitwinkelkamera eine Vielzahl von Kameras zu benutzen. Wie zum Beispiel das in U.S. Patent Nr. 5.649.331 offen gelegt System zeigt, brauchen in dem Fall, dass Bilder von einer Vielzahl von Kameras in einem einzelnen Bildschirm vereinigt werden, individuelle Kameras nicht notwendigerweise Weitwinkelkameras sein, und dennoch wird auf dem Bildschirm 4 ein Weitwinkelbild angezeigt.
Davon abgesehen ist nach einer in der japanischen Patentanmeldung Nr. 1999-338078 beschriebenen herkömmlichen Technologie, wenn ein Kamerabild von einer rechten und einer linken Kamera auf einem Bildschirm, der den toten Winkel zeigt, auf der rechten bzw. linken Bildschirmseite gezeigt wird, ein Kontrollbildschirm 5, wie er in 17 gezeigt ist, in zwei Unter-Bildschirme 5a, 5b aufgesplittet. Der Fahrer nutzt die auf den zwei Unter-Bildschirmen 5a, 5b gezeigten Bilder, um die Situation auf der rechten und linken Seite des Fahrzeugs hinsichtlich toter Winkel zu kontrollieren.
Ferner sind, wenn man zur Parkunterstützung ein herkömmliches rückwärts blickendes System, wie es auf einem Kontrollbildschirm 6 des in 19 veranschaulichten herkömmlichen rückwärts blickenden System gezeigt wird, nutzt, eine Leitlinie 6b, die die Breite des Fahrzeugs zeigt, und eine Leitlinie 6c, die die Entfernung vom Heck des Fahrzeugs zeigt, mit einem von einer Weitwinkelkamera aufgenommenen Bild der Stoßstange 6a am rückwärtigen Ende des Fahrzeugs überlagert. Der Fahrer nutzt das Bild der Stoßstange 6a und die damit überlagerten Leitlinien 6b, 6c als zusätzliche Information beim Vorgang des Parkens des Fahrzeugs.
Wenn beim oben erwähnten herkömmlichen rückwärts blickenden System eine Szenerie auftritt, wie sie zum Beispiel in 14 gezeigt ist, das heißt, wenn zwei parallele, gerade Linien 10, 11, zwei zylinderförmige Objekte 12, 13, die getrennt voneinander auf der geraden Linie 10 angeordnet sind, und eine Markierung 14, die zwischen den beiden zylinderförmigen Objekten 12, 13 auf der geraden Linie 10 angebracht ist, von einer Weitwinkelkamera 2 aufgenommen werden, werden merklich gekrümmte Bilder 10a, 11a der geraden Linien, und gekrümmte Bilder 12a, 13a der zylinderförmigen Objekte und ein Bild 14a der Markierung auf dem gekrümmten Bild 10a der geraden Linie angezeigt, wie es zum Beispiel in 15 oder 16 veranschaulicht wird.
Auf diese Art und Weise werden, wenn ein von der Weitwinkelkamera 2 aufgenommenes Bild auf dem Kontrollbildschirm ohne Korrektur dargestellt wird, die Position und die Form des (aufgenommenen) Objekts, wie zum Beispiel der zylinderförmigen Objekte 12, 13 und der geraden Linien 10, 11 merklich verzerrt. Der Fahrer kann das angezeigte Bild nicht intuitiv und ohne ein Gefühl von Inkongruenz in allen Bereichen eines Kontrollbildschirmes 7 verstehen.
Die Vertikale eines dreidimensionalen Objekts, wie zum Beispiel der zylinderförmigen Objekte 12, 13 fällt nicht mit der Vertikalen im Kontrollbildschirm 7 zusammen, was nicht dazu dient, das intuitive Verständnis der Richtung des dreidimensionalen Objekts zu unterstützen. Zum Beispiel wird, nur um die Position eines dreidimensionalen Objekts anzuzeigen, die in 15 gezeigte Neigung der Vertikalen der zylinderförmigen Objekte 12, 13 vorzugsweise benutzt, die Lage anzuzeigen. Dies hat zur Folge, dass die Vertikale eines dreidimensionalen Objekts nicht mit der Vertikale des Bildschirms zusammenfällt, sondern in einem Winkel dargestellt wird.
Im Beispiel von 15 werden die zylinderförmigen Objekte 12, 13 gezeigt, als wären sie auf der Oberfläche einer Kugel angeordnet. Wenn die Vertikale eines dreidimensionalen Objekts, wie zum Beispiel der zylinderförmigen Objekte 12, 13 so angezeigt wird, dass die Vertikale (dieser Objekte) mit der Vertikale des Bildschirms zusammenfällt, hat das zur Folge, dass der Kamerawinkel völlig verschieden vom intuitiven Winkel ist, und es folglich schwierig wird, die Position des dreidimensionalen Objekts festzustellen.
Im in 16 gezeigten Beispiel konvergiert die Anordnung im rechten Winkel bei Annäherung an die beiden Enden des Bildschirms 7 allmählich. Folglich unterscheiden sich die Positionen der zylinderförmigen Objekte 12, 13 von den tatsächlichen Positionen an der Rückseite eines Fahrzeugs, und der Fahrer sieht die geraden Linien 10, 11 so, als wären sie Kurven 10a, 11a, die sich vom Fahrzeug aus schräg nach hinten erstrecken.
In dem Fall, dass rechte und linke, voneinander unabhängige Bilder auf dem gleichen Bildschirm angezeigt werden, erlaubt eine Justierung der Form der rechten bzw. linken Bildschirmseite nach der in 17 gezeigten herkömmlichen Technik nicht nur intuitives Verständnis der Aufnahmerichtungen der rechten und linken Kamera, sondern auch Anzeige von dreidimensionalen Objekten in einzelnen Bildern ohne ein Gefühl von Inkongruenz. Die herkömmliche Technik in 17 löst jedoch nicht das Problem, wie man auf einem einzelnen Bildschirm ein derartig breites Sichtfeld und den Aufnahmebereich einer Weitwinkelkamera darstellen kann.
Auf einem Kontrollbildschirm 6 eines in 19 gezeigten herkömmlichen rückwärts blickenden Systems zur Parkunterstützung sind Kameras so montiert, dass die Stoßstangen an beiden Enden des Fahrzeugs und der jeweils dahinter liegende Bereich aufgenommen werden. Das herkömmliche rückwärts blickende System zeigt ein von einer Weitwinkelkamera aufgenommenes Bild auf dem Kontrollbildschirm 6 ohne Korrektur an. Dadurch wird eine Abbildung einer Stoßstange 6a stärker als das tatsächliche Bild merklich gekrümmt. Auf ähnliche Weise wird eine Leitlinie 6b, die die Breite des Fahrzeugs zeigt, oder eine Leitlinie 6c, die die Entfernung vom rückwärtigen Ende des Fahrzeugs zeigt, als Kurve dargestellt, obwohl es sich tatsächlich um gerade Linien handelt. Dies macht die Einschätzung der Beziehung zwischen dem Fahrzeug und Objekten um es herum noch schwieriger.
Ein Kontrollsystem nach dem Stand der Technik wird in WO 0064175 beschrieben.
Übersicht über die Erfindung
Es ist das Ziel der Erfindung, eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung zur Verfügung zu stellen, die auf einem einzelnen Bildschirm ein Bild von einer Weitwinkelkamera so anzeigt, dass der Fahrer das Bild intuitiv und ohne ein Gefühl von Inkongruenz verstehen kann.
Eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung, die das oben genannte Ziel erreicht, wird in den anhängenden Ansprüchen definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht einer Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach einer Ausführungsform, die nicht Bestandteil der Erfindung ist;
2 erläutert ein Verfahren zum Aufsplitten des Anzeigebildschirms für eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach der ersten Ausführungsform, die nicht Bestandteil der Erfindung ist;
3 erläutert ein Verfahren zum Aufsplitten des Anzeigebildschirms für eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach der ersten Ausführungsform, die nicht Bestand teil der Erfindung ist;
4 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens zum Aufsplitten des Anzeigebildschirms für eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach der ersten Ausführungsform;
5 zeigt ein anderes Beispiel eines Verfahrens zum Aufsplitten des Anzeigebildschirms für eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach der ersten Ausführungsform;
6 erläutert ein Verfahren zum Aufsplitten des Anzeigebildschirms für eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach der zweiten Ausführungsform, die nicht Bestandteil der Erfindung ist;
7 erläutert ein Verfahren zum Aufsplitten des Anzeigebildschirms für eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach der zweiten Ausführungsform;
8 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens zum Aufsplitten des Anzeigebildschirms für eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach der zweiten Ausführungsform;
9 zeigt ein anderes Beispiel eines Verfahrens zum Aufsplitten des Anzeigebildschirms für eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach der zweiten Ausführungsform;
10 erläutert ein Verfahren zum Aufsplitten des Anzeigebildschirms für eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach der dritten Ausführungsform, die nicht Bestandteil der Erfindung ist;
11 erläutert ein Verfahren zum Aufsplitten des Anzeigebildschirms für eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach der dritten Ausführungsform;
12 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens zum Aufsplitten des Anzeigebildschirms für eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach der dritten Ausführungsform;
13 zeigt ein anderes Beispiel eines Verfahrens zum Aufsplitten des Anzeigebildschirms für eine Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach der dritten Ausführungsform;
14 erläutert die Objekte, die von einer am Fahrzeug montierten Kamera aufgenommen werden, damit der Anzeigebildschirm einer Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach einer Ausführungsform der Erfindung und der Anzeigebildschirm einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung verglichen werden können.
15 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung;
16 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung;
17 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung;
18 ist ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung und einer Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach einer Ausführungsform der Erfindung; und
19 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
(Ausführungsform 1)
Die erste Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 2 bis 5 beschrieben. Die Gerätekonfiguration der Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung der Erfindung ist die gleiche wie die in 18 gezeigte Konfiguration. Eine nach hinten gerichtete Weitwinkelkamera 2 ist montiert, um den Bereich hinter dem Fahrzeug 1 aufzunehmen. Linsenverzerrung eines von der Weitwinkelkamera 2 aufgenommenen Bildes wird durch die Bildvereinigungs-Umwandlungseinrichtung (Bildverarbeitungseinheit) 3 beseitigt, und das Bild wird in ein von einem beliebigen virtuellen Standpunkt aufgenommenes Bild umgewandelt und auf einem Bildschirm 4 angezeigt.
2A zeigt einen von schräg unten hinten gesehenen Quader 15. 2B zeigt den von schräg oben vorne gesehenen Quader 15. Der Quader 15 wird von einer Kamera 16 aufgenommen. Der Quader 15 besteht aus sechs Flächen (die Flächen werden als Fläche a, Fläche b, Fläche c, Fläche d, Fläche e und Fläche f bezeichnet).
Die Kamera 16 befindet sich gegenüber der Fläche b. Wenn die Kamera 16 den Quader 15 unter Aussparung der Fläche b aufnimmt, erhält man ein in 3 gezeigtes Bild. Man versteht intuitiv auf Grund der Formen der Bereiche und der Beziehung der Bereiche zueinander, dass jeweils Bereich A in 3 Fläche a als eine linke Seitenfläche des Quaders 15 zeigt, Bereich C zeigt Fläche c als eine rechte Seitenfläche, Bereich D zeigt Fläche d als eine Frontseite, Bereich E zeigt Fläche e als eine obere Fläche, und Bereich F zeigt Fläche f als eine untere Fläche.
An den Rändern der Bereiche ist eine Linie gezogen, um das Erkennen der Form eines jeden Bereichs zu unterstützen. Ein Bild der rechten Seitenfläche des Quaders wird Bereich A zugeführt, ein Bild der Frontseite wird Bereich D zugeführt, ein Bild der oberen Fläche wird Bereich E zugeführt, und ein Bild der unteren Fläche wird Bereich F zugeführt.
Dadurch versteht man die Richtung eines Bereiches intuitiv durch seine Form, die mit der räumlichen Ausrichtung eines in dem Bereich angezeigten Bildes übereinstimmt. Folglich ist es möglich, die räumliche Ausrichtung eines in jedem einzelnen Bereich angezeigten Bildes intuitiv zu verstehen.
Nach der Ausführungsform wird der Kontrollbildschirm in 5 Unterbildschirme A, B, C, D und E aufgesplittet. Ein Bild der gleichen Ausrichtung jeder Fläche des Quaders wird von einem im Weitwinkel aufgenommenen Bild abgetrennt und jedem Unter-Bildschirm zum Anzeigen zugeführt.
Der Anzeigebildschirm braucht nicht alle Flächen zu benutzen. Der Bildschirm kann zum Beispiel, wie auf einem Anzeigebildschirm 17 in 4 gezeigt, aus nur drei Flächen, Fläche A (linke Seitenflache), Fläche C (rechte Seitenfläche) und Fläche D (Frontseite) zusammengesetzt sein. Diese Flächen brauchen sich am Rand nicht gegenseitig zu berühren. Wie auf dem Anzeigebildschirm 17 in 5 gezeigt, können die Flächen separat angeordnet sein, solange die entsprechende Beziehung zwischen den Flächen beibehalten wird.
In 5 ist der Bildschirm aus Fläche A, Fläche C, Fläche D und Fläche F (unter Fläche) zusammengesetzt. Ferner ist der Unter-Bildschirm jeder der Flächen A und C im Vergleich zu anderen Unter-Bildschirmen vergrößert. In 4 und 5 ist die Form eines Unter-Bildschirms der Bildbereich einer jeden Fläche für sich. Die Form eines Unter-Bildschirms kann beliebig modifiziert werden, soweit man das entsprechende Verhältnis zwischen Flächen intuitiv versteht, das heißt, soweit man die Ausrichtung jeder Fläche intuitiv versteht, indem zum Beispiel Ecken abgerundet werden oder Grenzlinien gekrümmt gezeichnet werden.
(Ausführungsform 2)
Die zweite Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 6 bis 9 beschrieben. 6 zeigt die Beziehung zwischen den sechs Flächen, Fläche a, Fläche b, Fläche c, Fläche d, Fläche e, Fläche f, die Quader 15 bilden. In 6 ist eine Kamera 16 schräg oberhalb des Quaders 15 angeordnet. Ein von der Kamera aufgenommenes Bild, bei dem Fläche b und Fläche e des Quaders weggelassen wurden, wird auf dem in 7 gezeigten Anzeigebildschirm 17 veranschaulicht.
Auf Grund der Formen der Bereiche und deren Beziehungen zueinander versteht man intuitiv, dass jeweils Bereich A in 7 Fläche a als eine linke Seitenfläche des Quaders 15 zeigt, Bereich C Fläche c als eine rechte Seitenfläche zeigt, Bereich D Fläche d als eine Frontseite zeigt, und Bereich F Fläche f als eine untere Fläche zeigt.
In 6 wurden Fläche b und Fläche e des Quaders 15 entfernt. Fläche a und Fläche f wurden ebenso wie Fläche c und Fläche f an den Rändern gesplittet, und Fläche a und Fläche c sind jeweils bezügliche des Quaders 15 nach außen ausgerichtet, dann wird das Bild von der Kamera 16 aufgenommen. Das Bild in 8 wird auf dem Anzeigebildschirm 17 angezeigt. In 8 versteht man ebenso wie in 7 auf Grund der Formen der Bereiche und deren Beziehungen zueinander, dass jeweils Bereich A Fläche a als eine linke Seitenfläche zeigt, Bereich C Fläche c als eine rechte Seitenfläche zeigt, Bereich D Fläche d als eine Frontfläche zeigt, und Bereich F Fläche f als eine untere Fläche zeigt.
Die Kamera 16 ist in der Richtung eines Scheitelpunkts ausgerichtet, in welchem sich Fläche a, Fläche d und Fläche f des Quaders 15 schneiden, und ein Bild eines Quaders 15, bei dem Fläche b, Fläche c und Fläche e entfernt wurden, wird aufgenommen, und, wie in 9 gezeigt, auf dem Anzeigebildschirm 17 angezeigt. Auch in 9 versteht man auf Grund der Formen der Bereiche und deren Beziehungen zueinander, dass jeweils Bereich A Fläche a als eine linke Seitenfläche zeigt, Bereich D Fläche d als eine Frontfläche zeigt, und Bereich F Fläche F als eine untere Fläche zeigt.
Folglich ist es durch das Zuführen von Bildern in die jeweiligen Richtungen der Unter-Bildschirme, die Bereichen A, C, D und F in 7, 8, 9 entsprechen, für den Fahrer möglich, ein von der Kamera aufgenommenes dreidimensionales Bild zu erfassen.
(Ausführungsform 3)
Die dritte Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 10 bis 13 und auf 1 beschrieben. In 10 ist nach dieser Ausführungsform eine virtuelle Kamera 18 (Input) im Mittelpunkt des Quaders 15, der aus sechs Flächen, Fläche a, Fläche b, Fläche c, Fläche d, Fläche e und Fläche f besteht, angeordnet. Eine virtuelle Kamera 19 (Output) ist schräg oberhalb, getrennt von Quader 15 angeordnet.
Bei von der virtuellen Kamera 18 aufgenommenen Objekten handelt es sich in diesem Beispiel um drei zylinderförmige Objekte 20, 21, 22, die senkrecht auf der Straßenoberfläche stehen, eine gerade Linie 23 und eine Markierung 24, die auf der Straßenoberfläche gezogen ist. Wenn die virtuelle Kamera 18 benutzt wird, die Objekte durch Fläche a und Fläche c als linke und rechte Seitenflächen des Quaders 15 und Fläche d als Frontfläche aufzunehmen, können drei in 11 gezeigte, zusammenhängende Bilder für Flächen a, d und c aufgenommen werden. Man bemerke, dass Fläche a, Fläche d und Fläche c in 11 in einer offenen Form als eine einzelne Ebene dargestellt sind. Auf jeder Fläche werden Bilder 20a, 21a, 22a der zylinderförmigen Objekte, ein Bild 23a einer geraden Linie und ein Bild 24a einer Markierung angezeigt.
Dann wird ein Bild von Fläche a, ein Bild von Fläche d, und ein Bild von Fläche c, wie in 11 gezeigt, der Innenfläche von Fläche a, Fläche d, Fläche c zugefügt, darauf wird eine virtuelle Kamera 19 verwendet, das Bild aufzunehmen. Das von der virtuellen Kamera 19 aufgenommene Bild wird in 12 gezeigt.
In 12 entspricht jeweils Bereich A Fläche a, Bereich C Fläche c und Bereich D Fläche d. Auf Grund der Formen der Bereiche versteht man intuitiv, dass jeweils Bereich A ein Bild, das nach links ausgerichtet ist, anzeigt, Bereich C ein Bild, das nach rechts ausgerichtet ist, anzeigt, und Bereich D ein Bild, das nach vorne ausgerichtet ist, anzeigt.
In 12 hängen die Bilder an den Rändern zusammen. Folglich ist die Beziehung zwischen Bildschirmen eindeutig. Selbst in dem Fall, dass das Bild eines Objektes quer über mehrere Flächen vorhanden ist, ist es leicht, das gesamte Bild zu erfassen. Dadurch, dass Bilder so angezeigt werden, dass sie an den Rändern zusammenhängen, kann ein Objekt, das quer über mehrere Flächen vorhanden ist oder sich quer über mehrere Flächen bewegt, leicht als ein einzelnes Objekt erkannt werden.
12 zeigt ein Beispiel, in dem Bilder von Fläche a, Fläche d und Fläche c so von der virtuellen Kamera 18 (Input) aufgenommen werden, dass die entstehenden angezeigten Bilder an den Rändern zwischen Flächen zusammenhängen. Es ist möglich, Bilder so aufzunehmen, dass nicht nur Fläche a und Fläche d, sondern auch Fläche d und Fläche c jeweils einen sich überschneidenden Bereich aufweisen.
13 zeigt eine Konfiguration, in der Bereich A, Bereich C und Bereich D voneinander getrennt sind, und jede Fläche einen sich überschneidenden Bereich aufweist. Im Beispiel von 13 befindet sich ein Bild 24a einer Markierung in einer Ecke von Bereich A. Das Bild 24a der Markierung wird auch in einer Ecke von Bereich D, die an Bereich A angrenzt, angezeigt. Auf diese Weise versteht man auf Grund der Formen der Bereiche die durch jeden Bereich angezeigte Ausrichtung intuitiv, selbst wenn die Bereiche an den Rändern getrennt sind. Dadurch, dass sich Bereiche teilweise überschneiden, ist der Zusammenhang zwischen Bereichen leicht verständlich.
Auf diese Weise erlaubt das Vorhandensein von Flächen mit sich überschneidenden Bereichen leichte Zuordnung, selbst wenn die Vergrößerung jeder Fläche unterschiedlich ist. Selbst wenn ein Objekt teilweise am Rand einer Fläche verdeckt ist, wird dieser Teil wenigstens auf einer anderen Fläche gezeigt. Dies erlaubt leichte Zuordnung und leichtes Erkennen.
1 zeigt ein Beispiel, in dem Objekte der 14 von der virtuellen Kamera 18 (Input) so aufgenommen werden, dass das entstehende Bild ebenso wie bei der Ausführungsform in 12 an den Rändern zwischen Flächen zusammenhängend ist, und die Bilder Flächen des Quaders zugeführt werden. In 1 wird eine gerade Linie als das Bild einer geraden Linie gezeigt, und ein senkrecht aufgestelltes Objekt wird als Bild eines senkrecht aufgestellten Objekts angezeigt. Das Bild auf jedem Unter-Bildschirm wird als ein verzerrungsfreies, zweidimensionales Bild angezeigt. All dies stellt ein intuitiv leicht zu überwachendes Bild zur Verfügung und unterstützt das Erfassen der Beziehung zwischen dem Fahrzeug und Hindernissen in einem dreidimensionalen Bild.
Ein Bild einer Ausrichtung jeder Fläche braucht kein in Wirklichkeit aufgenommenes Bild zu sein, sondern es kann ein Bild sein, das man durch Einstellen eines virtuellen, einer bestimmten Fläche gegenüber liegenden Standpunkts und Umwandlung in ein reales Bild erhält, das so aussieht, als wäre es von einer an diesem virtuellen Standpunkt angeordneten Kamera aufgenommen. Der virtuelle Standpunkt braucht einer bestimmten Fläche nicht gegenüber zu liegen. Zum Beispiel können ein einzelner virtueller Standpunkt und eine einzelne Weitwinkelkamera eingestellt werden, und ein Bild in der Orientierung einer bestimmten, vom virtuellen Standpunkt gesehenen Fläche kann vom erhaltenen Weitwinkelbild weggeschnitten werden.
(Ausführungsform 4)
Die vierte Ausführungsform der Erfindung wird beschrieben. Diese Ausführungsform zeigt durch Wiedergabe der Bereiche in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs im Anzeigebereich, der der unteren Fläche entspricht, ein Bild der tatsächlichen oder geringfügig vergrößerten Breite des Fahrzeugs, so dass man leicht ermitteln kann, ob sich ein beliebiges Objekt auf dem geraden Fahrweg des Fahrzeugs befindet. Folglich kann der Fahrer die Position des beliebigen Objekts intuitiv erfassen. Die vierte Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 5 und 18 weiter beschrieben.
Wie in 18 gezeigt, ist eine Kamera 2 montiert, um den Bereich in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs aufzunehmen. Während in 18 nur eine einzelne Kamera 2 gezeigt ist, kann eine Vielzahl von Kameras montiert werden. Eine Bildvereinigungs-/Umwandlungseinrichtung 3 verwendet von diesen Kameras aufgenommene Bilder als Eingabe, um ein in 5 gezeigtes Ausgabebild zu erzeugen. In 5 wird ein Bild in der Ausrichtung zur unteren Fläche an der Rückseite des Fahrzeugs auf Fläche F angezeigt. Ein Bild, das auf die linke Seitenfläche an der Rückseite des Fahrzeugs ausgerichtet ist, wird auf Fläche A angezeigt, ein Bild, das auf die rechte Seitenfläche an der Rückseite des Fahrzeugs ausgerichtet ist, wird auf Fläche C angezeigt, und ein in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtetes Bild wird auf Fläche B angezeigt.
Die Breite von Fläche F oder des angezeigten Bildes wird so eingestellt, dass die von Fläche F angezeigte Breite der Breite des Fahrzeugs entspricht oder geringfügig größer als diese ist. Auf diese Weise wird nur ein Bereich, den das Fahrzeug passiert, wenn es geradeaus rückwärts fährt, auf Fläche F angezeigt. Man versteht auf einen Blick, dass sich das, was man auf Fläche F sieht, in der Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs befindet, und sich das, was man auf Fläche A sieht, auf der linken rückwärtigen Seite des Fahrzeugs befindet.
Nach der vierten Ausführungsform der Erfindung wird auf dem Unter-Bildschirm, der die untere Fläche anzeigt, nur ein Bild der tatsächlichen Breite des Fahrzeugs oder ein geringfügig größerer Bereich angezeigt, und nicht Bilder von Objekten außerhalb der Breite des Fahrzeugs. Es ist leicht, festzustellen, ob ein fragliches Objekt ein Objekt in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist, oder ein Objekt, mit dem das Fahrzeug beim Fahren in Kontakt oder Kollision gerät.
Nach der Erfindung ist es möglich, ein von einer am Fahrzeug montierten Kamera aufgenommenes Bild leicht und auf dreidimensionale Basis zu erfassen, und das Bild so darzustellen, dass es ein intuitives Erkennen der Beziehung zwischen dem Fahrzeug und Hindernissen unterstützt.

Claims

Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung für ein Fahrzeug, die eine einzelne, am Fahrzeug montierte Kamera an einem Ende des Fahrzeugs und eine Bildverarbeitungseinrichtung umfasst, und die eingerichtet ist, einen Kontrollbildschirm in eine Vielzahl von Unter-Bildschirmen aufzusplitten, wobei die Vielzahl von Unter-Bildschirmen Innenflächen eines Polyeders darstellt; Bildverarbeitung an einem Bild durchzuführen, das von der einzelnen, am Fahrzeug montierten Kamera aufgenommen wird, um eine Polyeder-Darstellung zu erhalten, bei der die Innenflächen des Polyeders das aufgenommene Bild darstellen; das verarbeitete Bild in Übereinstimmung mit den Unter-Bildschirmbereichen aufzusplitten, um jedem Unterbildschirm des Kontrollbildschirms ein Bild einer Fläche des Polyeders zuzuführen; und die aufgesplitteten Bilder in den entsprechenden Unter-Bildschirmbereichen anzuzeigen, wobei die einzelne, am Fahrzeug montierte Kamera eingerichtet ist, einen Bereich in Vorwärtsrichtung oder einen Bereich in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs aufzunehmen, und wobei ein Teil des Bildes, der im Wesentlichen der Breite des Fahrzeugs entspricht, in einem der Unter-Bildschirmbereiche, der einem Bereich in Rückwärts- oder in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entspricht, angezeigt wird.
Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach Anspruch 1, wobei die Aufsplittung wenigstens eines der Bilder, das wenigstens einer der Innenflächen des Polyeders entspricht, nicht auf dem Kontrollbildschirm angezeigt wird.
Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach Anspruch 1, wobei die jeweils einander benachbarten Unter-Bildschirmbereiche auf dem Kontrollbildschirm getrennt dargestellt werden.
Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach Anspruch 1, wobei die aufgesplitteten Bilder mit unterschiedlicher Anzeigevergrößerung angezeigt werden, um die entsprechenden Unter-Bildschirmbereiche im Maßstab der Anzeigevergrößerung anzupassen.
Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach Anspruch 1, wobei sich die jeweils in den benachbarten Unter-Bildschirmbereichen gezeigten, aufgesplitteten Bilder ohne Unterbrechung im benachbarten Teilfeld fortsetzen.
Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach Anspruch 1, wobei die jeweils in den benachbarten Unter-Bildschirmbereichen gezeigten, aufgesplitteten Bilder ein einzelnes Bild zeigen, das sich mit der Abbildung im benachbarten Teilfeld überschneidet.
Anzeigevorrichtung zur Fahrunterstützung nach Anspruch 1, wobei das aufgenommene Bild der Breite des Fahrzeugs im Unter-Bildschirmbereich angezeigt wird, um das Bild des unteren Bereichs in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs in den Unter-Bildschirmbereichen anzuzeigen, und die außerhalb der Fahrzeugbreite aufgenommenen Bilder in benachbarten Bereichen der Unter-Bildschirme angezeigt werden.